Помощь в учёбе, очень быстро...
Работаем вместе до победы

Обоснование выбора параметров маневровых и промышленных тепловозов с учетом условий эксплуатации

ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Целью настоящей работы является: обобщение отечественного и зарубежного опыта по обоснованию основных параметров локомотивовизучение современных условий эксплуатации тепловозованализ применения электрической и гидравлической передачи с учетом условий эксплуатации, обоснование основных параметров маневровых и промышленных тепловозовоценка технико-экономической эффективности использования… Читать ещё >

Содержание

  • 1. СФЕРА ПРИМЕНЕНИЯ МАНЕВРОВЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ТЕПЛОВОЗОВ И АНАЛИЗ ИХ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ
    • 1. 1. Анализ технических характеристик и удельных параметров отечественных маневрово-промышленных тепловозов
    • 1. 2. Анализ технических характеристик и удельных параметров зарубежных маневровых и промышленных тепловозов
    • 1. 3. Сравнение параметров зарубежных и отечественных маневровых и промышленных тепловозов
    • 1. 4. Анализ методов определения параметров тепловозов маневрового и промышленного рода службы
  • 2. ОБОСНОВАНИЕ СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ И ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧ ДЛЯ МАНЕВРОВЫХ И о. ПРОМЫШЛЕННЫХ ТЕПЛОВОЗОВ
    • 2. 1. Математическое моделирование энергетической цепи тепловозов с гидропередачей и оценка их тягово-экономических показателей
      • 2. 1. 1. Определение коэффициента отдачи мощности гидротрансформаторов и гидромуфт

      2.2 Математическое моделирование энергетической цепи маневровых и промышленных тепловозов с электрической передачей постоянного тока и передачей переменно-постоянного тока и оценка их тягово-экономических показателей.

      2.3 Сравнение основных показателей дизелей и вспомогательного оборудования маневровых и промышленных тепловозов.

      3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДВИЖЕНИЯ МАНЕВРОВЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ТЕПЛОВОЗОВ.

      4. РАСЧЕТ ЗАТРАТ, СВЯЗАННЫХ ВЫПОЛНЕНИЕМ МАНЕВРОВЫХ ОПЕРАЦИЙ.

      5. СТОИМОСТЬ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА МАНЕВРОВЫХ И

      ПРОМЫШЛЕННЫХ ТЕПЛОВОЗОВ.

Обоснование выбора параметров маневровых и промышленных тепловозов с учетом условий эксплуатации (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Положение локомотивостроения и работа железнодорожного транспорта Российской Федерации за последние годы очень сильно изменились. Государственное переустройство и переход к рыночным отношениям в России затронули работу всех видов транспорта, в том числе и железнодорожного. Осложнение ситуации на железнодорожном транспорте связано со старением основных фондов. По данным МПС за 2003 г. /1/, в среднем фонды изношены на 56%- износ тепловозов и пассажирских электровозов составляет 80%- износ основного ремонтного оборудования локомотивных депо — 60%, уровень технологической оснащенности не превышает в среднем 40% от регламентных норм. Произошло моральное и физическое старение локомотивного парка, станционного оборудования и т. д.

Для выхода из создавшегося положения и для устранения зависимости от импорта, создания на имеющихся мощностях российских предприятий тягового подвижного состава (ТПС) Правительством России принята федеральная программа «Разработка и производство пассажирского подвижного состава нового поколения на предприятиях России». В 1999 году МПС РФ утвержден план приоритетных работ по созданию опытных образцов перспективного тягового подвижного состава. Программами предусмотрено, что все создаваемые локомотивы и электропоезда будут иметь асинхронный тяговый привод, а также современные конструктивные решения. Это позволит повысить их производительность на 10−15%, снизить расход электроэнергии на 15−18%, дизельного топлива — на 8−10%, на текущее обслуживание и ремонт — на 20−25% /2/. В 2001 г. НТС МПС принят типаж перспективных локомотивов, — как электровозов, так и тепловозов, основные параметры которых превосходят параметры локомотивов прежних выпусков и находятся на уровне мировых стандартов.

Общепризнано, что замена большей части эксплуатируемого тепловозного парка на локомотивы, отвечающие современным требованиям, не может быть осуществлена за счет их приобретения в высокоразвитых в техническом и экономическом отношении странах. В связи с этим необходимо разработать такой типаж тягового подвижного состава, должен удовлетворять не только ближайшие перспективы, но служить базой для тепловозов будущего /3, 4/.

Все это дает основания считать, что вопрос о выборе технических параметров локомотивов продолжает оставаться актуальным. В данной работе сделана попытка обосновать выбор основных технических параметров маневровых и промышленных тепловозов с электрической и гидравлической передачей в зависимости от условий эксплуатации.

Целью настоящей работы является: обобщение отечественного и зарубежного опыта по обоснованию основных параметров локомотивовизучение современных условий эксплуатации тепловозованализ применения электрической и гидравлической передачи с учетом условий эксплуатации, обоснование основных параметров маневровых и промышленных тепловозовоценка технико-экономической эффективности использования маневровых и промышленных тепловозов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

В диссертации на основе комплексного подхода, связывающего основные характеристики маневровых и промышленных тепловозов и специфику условий их эксплуатации, а так же посредством использования современных вычислительных методов, сделана попытка создания единой методики технико-экономического сравнения локомотивов и обоснования выбора их параметров.

1. Проведен анализ технических характеристик и удельных параметров отечественных и зарубежных маневровых и промышленных тепловозов. Полученные регрессионные зависимости удельных параметров от эффективной мощности, что позволяет прогнозировать возможное изменение параметров и оптимизировать их выбор.

2. Разработана математическая модель энергетической цепи маневрового и промышленного тепловоза с гидравлической передачей, позволяющая повысить точность определения тягово-экономических показателей на стадии расчета.

3. Выполнено уточнение методики определения экономичности гидропередач по коэффициенту отдачи мощности гидроаппаратов, что позволяет осуществлять рациональный выбор гидротрансформаторов и гидромуфт для тепловозов промышленного транспорта.

4. Разработана математическая модель энергетической цепи маневрового и промышленного тепловоза с электрической передачей постоянного и переменно-постоянного тока, позволяющая повысить точность расчетов их тягово-экономических характеристик до 3%.

5. Произведено моделирование и сравнение удельного расхода топлива дизелей маневровых и промышленных тепловозовполучены поверхности полей удельных расходов топлива для дизелей 2−2Д49, 211Д-2, ЗА-6Д49, 1Д12−400, ПД1-М, K6S310DR, с использованием метода Шепарда и выявлены преимущества дизелей типа ЗА-6Д49, 2−2Д49 по условию минимального удельного расхода топлива.

6. Разработана математическая модель движения промышленно-маневрового тепловоза, сочетающая в себе тяговые характеристики локомотива и условия эксплуатацииустановлено соответствие расчетных разгонных характеристик с экспериментальными данными, полученными во ВНИТИ.

7. Определены затраты связанные с перемещением вагонов при работе про-мышленно-маневрового тепловоза на станциях МПС и промышленном ж.д. транспорте, с учетом наиболее распространенных скоростей движения локомотивов. Расход на маневровую операцию при скоростях 40 и 20 км/ч при i=0%o для тепловозов с гидравлической передачей ТГМ6А и ТГМ23Б выше, чем для тепловозов с электрической передачей ТЭМ2 и ТЭМ7. При скоростях движения 7 и 12км/ч в связи с высоким удельным расходом топлива ge~218-К224г/кВт-ч дизелем ПД1М тепловоза ТЭМ2, затраты на маневровую операцию превышают затраты для тепловозов с гидропередачей ТГМ6А и ТГМ23Б. Наименьшие затраты, из представленных тепловозов, получены у ТЭМ7, ввиду низкого удельного расхода топлива ge^CM-KZlS г/кВт' ч в диапазоне скоростей от 7 до 40 км/ч.

8. Исследована стоимость жизненного цикла промышленно-маневрового тепловоза и проанализированы его составляющие. Наибольшая стоимость жизненного цикла за 1 год эксплуатации получена у тепловоза с передачей переменно-постоянного тока ТЭМ7А. При дальнейшей эксплуатации тепловозов соотношение стоимости жизненного цикла между тепловозами сохраняется на таком же уровне. Для тепловозов электрической передачей стоимость жизненного цикла выше, чем у тепловоза с гидропередачей в среднем на 4%.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Е.И. Поезд в никуда. «Эксперт», с. 42−47, № 37(392), 2003 г, с. 15.
  2. В.А. Продиктовано временем. Локомотив, 2000, № 1, с. 26.
  3. Е.Е., Азаренко В. А. Универсальный тепловоз: новые разработки. -Локомотив, 1997, № 5. с.23−26.
  4. Разработка методики расчета эксплуатационных показателей тепловозной тяги для сравнительной оценки перспективных тепловозов / Отчет о НИР. МИИТ: рук. темы: Коссов Е. Е., № гос.рег. 76 031 742. М, 1991, 140с.
  5. Н.С. Железнодорожный транспорт. Энциклопедия, — М.: Большая Российская Энциклопедия, 1994. — 559 с.
  6. Г. Д., Шелест П. А. Пути развития промышленных тепловозов. -Технико-экономическое обоснование выбора технических средств промышленного транспорта. Промтрансниипроект, 1978, вып.8, с.35−49.
  7. Т.Д., Тепловозы промышленного транспорта. Справочник, 3 изд., -М., 1980.
  8. B.C., Белов В. А. Основные направления развития гидропередач локомотивов. Локомотивов, 2000, № 5.
  9. Тепловоз ТЭМ7 / А. В. Балашов, И. И. Зеленов, Ю. М. Козлов и др.- Под ред. Г. С. Меликджанова. М.: Транспорт, 1989. — 295с.
  10. В.З., Дубровин B.C. Анализ состояния парка маневровых и промышленных тепловозов. ЦНИИТЭИ МПС. Вып. № 2.М., 1992 г.
  11. В.В., Баранцев О. Б. Электрические передачи мощности тепловозов с асинхронными двигателями. Локомотив, 1999,№ 11 с.40−44.
  12. Модернизация парка тепловозов V100-BR211. Eisenbahningenieur, 1995 г., № 8, стр. 124−126.
  13. В.Т. Технические новшества на тепловозах компании General Electric. — Железные дороги мира, 1997, № 11.
  14. . Тепловоз построенный по модульному принципу. Описание и характеристики. Vie du rail. 1983, с. 62.
  15. .К. Тепловозы с электрической передачей переменного тока на железных дорогах США. Железные дороги мира, 1997, № 1, с.23−26.
  16. .А. Тенденции развития локомотивного парка железных дорог США. Железные дороги мира, 1998, № 10. — с.31−33.
  17. Swenson С.А. AC traction locomotives for heavy haul in North America // Railway Technology International. 1993, p. 77−81.
  18. Curt A.D., Swenson C.A., Bauer E.L. AC traction for heavy haul initial expedients in revenue service International Heavy Haul Association. Omaha, Nebraska, USA. 1994, p. 27−32.
  19. Peters J.K., Catuldi R.D. AC traction gains support in the USA // International Railway Journal. 1995, № 6, p. 61−65.
  20. Greenfield M.G. AC traction delivers: new locomotives prove them serves in revenue service //Progressive Railroading, 1995, № 12, p.47−51.
  21. М.Ж. Выбор тепловозов для железных дорог Северной Америки. Железные дороги мира, 1998, № 7, с. 19−20.
  22. МН05 новый локомотив с гидропередачей и жесткой рамой, предназначенный для маневровой работы и для работы на подъезных путях. — Eisen-bahningenieur, 1985 г., № 5. с.205−210.
  23. Тепловозы с передачей переменного тока для промышленного транспорта ФРГ. Пер.№ 1718, 1990 г, с. 23.
  24. Jahrbuch Lokomotiven 2003. Verlag Podszun-Motorbucher GmbH. ISBN 386 133−306- 6.
  25. Die Obere Ruhnrtalbahn und ihre Nebenstrecken. Verlag Podszun-Motorbucher GmbH. ISBN 3−86 133−295−5.
  26. Локомотивы нового поколения и основное упущение в их сбыте. Railway Age, 1986, № 8, с. 13.
  27. Локомотивный парк железных дорог Северной Америки. Железные дороги мира, 2001, № 11.
  28. Kruglinski A.D. Leasing of cars and locomotives on railways of Northern America Railway Age, 1997, № 6, p. 68 — 71.
  29. Тепловозостроительные фирмы зарубежных стран. Технический бюллетень. Отчет ВНИТИ индекс 23−89−08. Коломна, 1989.
  30. Современные гидропередачи зарубежных тепловозов. Тенденции развития, конструкция и характеристики / Отчет о НИР № 76 031 742. ВНИТИ. — Коломна, 1977.
  31. В. Новая концепция маневровых тепловозов BR108/109. ВЦП -№ 9307. Журнал Schinenfahrzeuge. 1990, с. 34.
  32. В. Сравнительная оценка двух современных систем передачи мощности для промышленных тепловозов мощностью 500кВт: передачи трехфазного тока и гидродинамической передачи. Eisenbahntechnishe Rundschau, 1982, № 11.
  33. Schwerdtfeger Н. und Maiss К. Erprobung einer neuen dieselelektrischen Lokomotive in Drehstromtechnik bei den Zechenbahn- und Hafenbetrieben RuhrMitte der RAG. Eisenbahntechnishe Rundschau, 1982, № 1−2, c.83−90.
  34. В. Экономическое сравнение электрической передачи переменного тока и гидродинамической передачи мощности промышленных тепловозов. Elektrische Bahnen, 1983, № 3.
  35. В. Сравнение уровня развития гидродинамической передачи тепловозов с уровнем развития электропередачи 3-фазного тока. Журнал Elektrische Bahnen, 1982, № 10, с.280−285.
  36. Развитие локомотивной тяги / Н. А. Фуфрянский, А. С. Нестрахов и др. Под ред. Н. А. Фуфрянского и А. Н. Бевзенко. 2-е изд. Перераб. и доп. — М.: Транспорт, 1988, с. 334.
  37. К.М. Гидропередача к тепловозу для малодеятельных линий. Вестник ВНИИЖТ. 2003, № 3. с. 42−47.
  38. JI.B. Вопросы теории маневровой работы. М., Трансжелдориз-дат, 1947.
  39. JI.B. Новые режимы работы маневровых локомотивов. Железнодорожный транспорт., 1961, № 8.
  40. M.JI. Маневровая работа на железных дорогах. Труды ЦНИИ, вып. 160, 1958.
  41. M.JI. Эксплуатационные требования к маневровым локомотивам. Труды ЦНИИ МПС, вып. 270. М., Трансжелдориздат, 1963.
  42. Н.Е. Влияние веса поездов на объем маневровой работы. Труды МИИТ, вып. 137, М., Трансжелдориздат, 1962.
  43. Н.Е. Технико-экономическая оценка методов сортировки вагонов на вытяжных путях. Труды МИИТ, вып.113, М., Трансжелдориздат, 1967.
  44. Типаж маневровых и промышленных тепловозов, ЦБТИ, М., 1962.
  45. В.П. Определение продолжительности маневровых передвижений и выбор маневровых локомотивов. Труды МИИТ, вып. 203, 1963.
  46. В.П. Некоторые результаты расчетов по выбору оптимальной мощности маневровых локомотивов для работы на вытяжных путях. Труды МИИТ, вып. 246, 1963.
  47. В.П. Выбор оптимальной мощности маневровых локомотивов на перспективу. Железнодорожный транспорт, № 2, 1966.
  48. В.П. Выбор оптимальной мощности маневровых локомотивов для работы на вытяжках в текущих эксплуатационных условиях и на перспективу. Дисс. на соискание к.т.н., МИИТ, 1966.
  49. В.П. Маневровая работа на железнодорожном транспорте. М., Транспорт, 1978.
  50. В.П. Выбор типа маневрового локомотива для работы на вытяжных путях станции. Дисс. на соискание к.т.н., МИИТ, 1973.
  51. Н.Е. Сопротивление подвижного состава при трогании с места. Труды ХИИТ, вып. 70, М., Транспорт, 1964.
  52. В.П. Условия трогания маневрового состава. Труды ХИИТ, вып. 79, М., Транспорт, 1965.
  53. В.П. Торможение при маневрах. Труды ХИИТ, вып.79, М., Транспорт, 1965.
  54. В.П. Оптимальные режимы работы маневровых тепловозов. Труды ХИИТ, вып. 22, М., Транспорт, 1967.
  55. В.П. Маневровые тяговые характеристики. Труды ХИИТ, вып. 114, М., Транспорт, 1970.
  56. Н.Е. Автоматизация расчетов транспортных операций с помощью ЭЦВМ. Изд-во «Будивельник», Киев, 1971.
  57. А.А. Исследования вопросов эксплуатации и ремонта маневрового тепловозов с гидропередачей. Дисс. на соискание к.т.н., МИИТ, 1969.
  58. Н.Е. Исследование надежности и долговечности маневровых тепловозов с гидравлическими передачами в зависимости от режимов их работы на железных дорогах промышленных предприятий. Дисс. на соискание к.т.н., ДИИТ, 1969.
  59. Н.Е. Технико-экономическая эффективность тепловозной тяги в условиях металлургического завода. Труды ДИИТ, вып. 65, М., 1967.
  60. Н.Е. Определение оптимальных условий эксплуатации работы маневровых тепловозов. Труды ДИИТ, вып. 80, М., 1968.
  61. В.М. Система организации вагонопотоков на сортировочных станциях. М., 1967.
  62. А.И. Работа вытяжек формирования и сортировочных путей., М., Трансжелдориздат, 1948, 342 с.
  63. В.М. Организация перевозок на промышленном транспорте. -М.: Высш. шк., 1983, с. 247 .
  64. А.И. Резервы повышения экономичности тепловозов 2ТЭ10Л. -М.: Транспорт, 1975, 132 с.
  65. А.И., Созаев Э. Д., Тартаковский Э. Д. Повышение эффективности тепловозных дизель-генераторов в эксплуатации// Железнодорожный транспорт, 1972, № 10, с. 38−40.
  66. Н.А. Развитие и совершенствование тепловозной тяги. М.: Транспорт. 1969, 303 с.
  67. Подвижной состав и тяга поездов: Учебник /А.П. Третьяков, В. В. Деев, А. А. Перова и др.: Под ред Деева В. В., Фуфрянского Н. А. — М.: Транспорт, 1979, 368с.
  68. А.И., Фофанов Г. А. Топливная экономичность силовых установок тепловозов. М.: Транспорт, 1979, 126 с.
  69. А.З., Тупицин О. И., Симпсон А. Э. Экономия топлива и теплотехническая модернизация тепловозов. М.: Транспорт, 1972, 264 с.
  70. Е.Е., Старовойт В. А. Повышение топливной экономичности тепловозов. Труды ВНИИЖТ, 1991, 238 с.
  71. В. А. Повышение эксплуатационной эффективности дизелей маневровых тепловозов. 05.05.01 — Локомотивы. Дисс. на к.т.н., 1984 г, МИИТ.
  72. Правила тяговых расчетов для поездной работы. М.: Транспорт, 1985, 287с.
  73. B.C. Гидравлические передачи локомотивов. Учебное пособие. — М.: МИИТ, 1999.- 121с.
  74. Г. С. Гидравлические передачи тепловозов. Учебное пособие. -М.: МИИТ, 1991.-245с.
  75. И.Ф. Гидравлические передачи тепловозов. Машгиз, 1961. -238с.
  76. Н.Н. Тепловозы промышленного транспорта: Справочник. 3-е изд., переработанное и доп. — М.: Транспорт, 1980, 366 с.
  77. В.Е., Скалин А. В. Справочник машиниста тепловоза. М.: Транспорт, 1993.-256 с.
  78. Тепловозы СССР. Отраслевой каталог № 18−5-83. М.: МИНТЯЖМАШ, 1983.- 181 с.
  79. Анализ экономичности промышленных тепловозов с гидропередачей на статических режимах с учетом специфики их эксплуатации. Отчет ВНИТИ индекс И-42−91. Коломна, 1991.
  80. Исследование режимов работы тепловоза ТГМ23Б с разными сцепными весами при эксплуатации на промышленном предприятии. Отчет ВНИТИ индекс И-67−76, № 75 025 712. Коломна, 1976.w.
  81. Исследования тепловоза ТГМ23 В с различными типами гидропередач. Отчет ВНИТИ индекс И-90−87, № 186 645 429. Коломна, 1987.
  82. Сравнительные испытания тепловозов ТГМ6А, ТГМ6 В, ТГМ4 и ТГМ4Б в условиях эксплуатации. Отчет ВНИТИ индекс И-15−91. Коломна, 1991.
  83. Исследование режимов работы тепловоза ТГМ6 с дизелем ЗА-6Д49 и регулятором 1,7РС2 на металлургическом заводе и оценка его эксплуатационной экономичности. Отчет ВНИТИ индекс И-72−74. Коломна, 1974.
  84. Сравнительные экономические испытания тепловоза ТГМ6 с 3-х аппаратной без режимной передачей и серийной передачей УГП. Отчет ВНИТИ индекс И-54−79, № 79 414 035. Коломна, 1979.
  85. Сравнительные исследования энергетических показателей тепловозов ТЭМ12, ТГМ6, ТЭМ2 в условиях эксплуатации на металлургическом предприятии. Отчет ВНИТИ индекс И-132−81, № 81 104 611. Коломна, 1981.
  86. К.М. Гидропередача к тепловозу для малодеятельных линий. Вестник ВНИИЖТ. 2003,№ 3. с. 42−47.
  87. Н.Е. Тепловозы промышленного железнодорожного транспорта.: Учебник для техникумов промышленного железнодорожного транспорта. -Киев. 1987,357с.У
  88. Е.Г., Ащепков JI.T., Булатов В. П. Методы оптимизации и их приложения. Математическое программирование. Новосибирск: Наука, 1990, 124 с.
  89. A.M., Гурский П. А., Новиков А. П. Тяга поездов и тяговые расчеты. М., Транспорт, 1971, 280 с.
  90. П.А. Тяговые расчеты тепловозов промышленного транспорта . М., Транспорт, 1972, 160 с.
  91. М.В., Путянин Б. К. Влияние продольного профиля пути карьеров на параметры тепловозной тяги, ИГД Минчермет СССР, М., «Недра», вып.13, 1966, 96 с.
  92. М.В. Повышение тягово-экономических качеств маневровых тепловозов путем совершенствования режимов работы дизель-гидрвлических установок. Дисс. на соискание к.т.н., МИИТ, 1994.
  93. Исследования по совершенствованию основных параметров промышленного тепловоза мощностью 750 л.с. и разработка технических заданий с учетом требований черной металлургии. Отчет Промтрансниипроект. Москва, вып.4313, 1977.
  94. Исследование по оптимизации основных параметров и режимов эксплуатации промышленных тепловозов /Отчет о НИР. Промтрансниипроект. № 1 840 085 815.-М., 1984.
  95. В.П., Гончаров Н. Е. Маневровая работа на железнодорожном транспорте. М.: Транспорт, 1978, 183 с.
  96. Ф.П. Организация движения на железнодорожном транспорте. — М.: Транспорт, 1979, 520 с.
  97. Н.Е., Воробьев В. Н. К вопросу о критериях экономической эффективности различных режимов разгона маневровых тепловозах. — Труды ХИИТа, 1965, вып.24, с.97−116.
  98. П.А. Современные промышленные тепловозы. М.- Транспорт, 1978,224 с.
  99. Н.А. Изучение эксплуатационных факторов, определяющих уровень использования промышленных тепловозов. Труды ВНИТИ, вып.50, Коломна, 1979, 136 с.
  100. Г. Д. Повышение эффективности подвижного состава промышленных ж.д.: Сб.науч.тр./ Всесоюзный проектный и НИИпромтранспорт.- -М.: 1984, 119 с.
  101. Thomas К. Vergleich zwishen Drehstrom- und hydrodynamisher Leistungsuber-tragung bei Diesellokomotiven. Eisenbahntechnishe Rundschau, 1981, № 9.
  102. Ю.Е. Расчет стоимости жизненного цикла тепловоза в условиях эксплуатации на Куйбышевской ж.д. // Тез.докл. Всероссийской науч.-практ.конф.-С.-Пб.: ПГУПС, 1999, с. 74−77.
Заполнить форму текущей работой